天敌介导植物微生物群对虫媒病毒传播的影响

由 root 提交于 周五, 10/09/2026 - 10:47

内容形式:摘要译文

当只有部分宿主受到病原体传播媒介的保护时,疾病传播可能因媒介访问次数的净减少而受到抑制,也可能因媒介将注意力转向未受保护的宿主而加剧。决定哪一种结果占主导地位的两个因素是:能够改变媒介寻找宿主行为的宿主微生物群,以及能够重新分配或抑制媒介种群的天敌。由于二者都会影响媒介访问的频率和分布,因此对于理解个体层面的保护如何扩展至种群层面的疾病动态至关重要。然而,这些过程如何跨尺度相互作用,目前仍知之甚少。豌豆蚜是豌豆作物中的主要病毒传播媒介,通常采用寄生蜂进行防治。近期证据表明,假单胞菌属(Pseudomonas)的附生细菌也能够驱避或杀死豌豆蚜,但假单胞菌究竟是增强还是削弱基于寄生蜂的媒介控制,目前尚不清楚。我们利用数学模型揭示了假单胞菌在何种情况下以及为何会增强或削弱对蚜虫传播病毒暴发的生物防治。

假单胞菌对病毒暴发的影响,最主要取决于寄生蜂追踪蚜虫密度的能力:当寄生蜂能够有效追踪蚜虫时,假单胞菌通过降低蚜虫密度来抑制病毒暴发;而当寄生蜂追踪蚜虫的能力较弱时,假单胞菌诱导的蚜虫死亡会造成蚜虫密度的空间变异,从而减缓寄生蜂种群的增长。其净结果是,未受假单胞菌保护的植株上拥挤效应加剧,导致有翅蚜虫的产生增加,并加速病毒传播。反直觉的是,假单胞菌杀死蚜虫的能力越强,其造成空间变异并促进病毒传播的作用也越强。唯一另一个能够改变假单胞菌对病毒暴发影响方向的因素,是病毒最初是否出现在受假单胞菌保护的植株上;在原本会促进病毒暴发的情况下,这一因素可能使假单胞菌转而抑制病毒暴发。我们的研究结果表明,群落背景和空间背景决定了对单个宿主具有保护作用的微生物群是否会加速病毒暴发。

关键词:植物微生物群 · 生物防治 · 虫媒病毒传播 · 豌豆蚜 · 寄生蜂 · 数学模型

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.11.724421v1?rss=1